面向重型卡车队列的节油型分布式模型预测控制
系统与控制
2022-02-01 v3 系统与控制
摘要
本文提出了一种面向同质重型卡车队列的节油型分布式模型预测控制设计（Eco-DMPC）。所提出的控制策略将领头卡车的燃油最优控制策略与重型卡车队列中跟随卡车的分布式编队控制相结合。燃油最优控制策略通过带有瞬时燃油消耗模型的非线性模型预测控制（NMPC）设计来实现。所提出的燃油最优控制策略利用前方交通的预览信息，通过避免能效低下的操纵来实现节油速度规划，尤其在瞬态交通条件下。分布式编队控制采用串行分布式模型预测控制（DMPC）策略设计，并保证局部与队列稳定性。在DMPC策略中，每辆跟随卡车通过车辆互联获取其前车的未来预测状态信息，然后施加局部最优控制以保持恒定间距。通过仿真研究考察了所提控制策略的燃油经济性表现，并在真实交通场景下验证了队列的局部与队列稳定性。与人工驾驶队列和基准编队控制队列相比，所提出的Eco-DMPC显著改善了燃油经济性与道路利用率。
引用
@article{arxiv.2106.08325,
title = {Fuel-Economical Distributed Model Predictive Control for Heavy-Duty Truck Platoon},
author = {Mehmet Fatih Ozkan and Yao Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08325},
year = {2022}
}
备注
accepted for publication at the 24th IEEE Intelligent Transportation Systems Conference (ITSC 2021)